问题
计算题
如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置，已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度1500m/s．在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到声波．（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）求：
（1）沉船在水下的深度为多少？
（2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高）
（3）货箱离开水面匀速上升过程中，定滑轮的机械效率是多少？
（4）当货箱在水面下匀速时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少？（不计动滑轮体积）
答案
解：（1）沉船所在的深度为S=v×
×t=1500m/s×
×0.04s=30m；
（2）海水受到的压强为P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa；
（3）货箱出水后滑轮组的机械效率为η=
=
≈92.9%；
（4）滑轮组对水下货箱的拉力为F拉=5F﹣G0=5×1000N﹣500N=4500N
货箱在水下受到的浮力为F浮=G﹣F拉=6500N﹣4500N=2000N
货箱的体积为V=V排=
=
=0.2m3
